T. LEQUEU, "Etude du filtrage actif de puissance : application à la réalisation d'un compensateur parallèle", thèse de Doctorat de Génie Electrique, Marseille, le 19 janvier 1996.
Copyright - [Précédente] [Première page] [Suivante] - Home

Fiche : [THESE007]

Titre : T. LEQUEU, Etude du filtrage actif de puissance : application à la réalisation d'un compensateur parallèle, thèse de Doctorat de Génie Electrique, Marseille, le 19 janvier 1996.

Cité dans :[99DIV029] T. LEQUEU, Annexe 05 - Expression de la Puissance Active et Réactive Instantanée, cours d'Electronique de Puissance, septembre 1999.
Cité dans :[REVUE075] La revue 3E.I, N°18, Pratiques pédagogiques et réalités industrielles, septembre 1999.
Cité dans : [DIV004]  T. LEQUEU, Cours d'Electronique de Puissance - 1999/2000, IUT GEII 2ème année, option EEP, notes de cours, juin 2000.
Cité dans : [DIV106]  Recherche par mots-clés : FLICKER
Cité dans : [DIV122]  T. LEQUEU, Cours d'Electronique de Puissance - 1996/1997, E.I.V.L. 4ième année, 200 pages.
Cité dans :[99DIV084] Recherche sur les mots clés RESONAN* ou INDUCTION* ou HEATING, juin 2004.
Cité dans :[99DIV117] Recherche sur le mot clés GRADAT*, août 2007.
Cité dans :[99DIV087] Recherche sur les mots clés ONDULEUR*, août 2008.
Cité dans :[99DIV083] Liste des travaux écrits de Thierry LEQUEU, juillet 2013.
Cité dans :[99DIV060] Recherche sur les REDRESSEURS, novembre 2005.
Cité dans : [DATA033] Liste des publications de Thierry LEQUEU et activités de recherche, octobre 2012.
Auteur : Thierry LEQUEU

Vers : Bibliographie
Vers : Liste des projets THESE
Spécialité : Génie Electrique
Date : 19 janvier 1996 à 14h30
Soutenance : Université d'Aix-Marseille III, salle 223.

Rapporteurs : B. DAVAT, J. P. FERRIEUX.
Jury : M. BENSOAM, F. FOREST, Ch. ROMBAUT, M. THOLOMIER.

Résumé : Le nombre croissant des charges modernes de l'électronique de puissance pose le
problème de la réduction des perturbations sur le réseau d'alimentation électrique triphasé.
Ces problèmes concernent plus particulièrement la compensation de puissance réactive, l'équilibrage
des charges et la réduction des harmoniques de courant. Pour des puissances élevées, les solutions
actives destinées à réduire ces perturbations restent du domaine de la recherche. Les diverses
méthodes de commande, qui utilisent les notions de puissances instantanées, nous ont conduit à
utiliser une compensation parallèle pour obtenir un courant de ligne sinusoïdal. La compensation
est réalisée par un onduleur de tension. La loi de commande est basée sur la régulation de tension
du condensateur. Le comportement de ce convertisseur est analysé en détail. Trois modes de commande
de l'onduleur sont présentés et la commande par hystérésis est préférée à la MLI classique.
Un compromis apparaît entre la tenue en tension des semi-conducteurs et le produit inductance*
fréquence. Le comportement de cette commande en boucle ouverte, et en boucle fermée (avec la
régulation de tension), a été étudié par simulation. Les perturbations liées à la charge - variation
de puissance et puissance fluctuante - sont alors quantifiées. Une réalisation expérimentale de ce
filtre actif pour une charge polluante de 15 kW est enfin présentée. La structure de puissance
utilise un onduleur industriel de 40 kVA et la commande est réalisée à l'aide d'un processeur de
signal numérique. L'identification du système à été comparée à l'étude théorique. Les essais du
filtre actif montrent le bon fonctionnement de l'ensemble aussi bien en régime établi que lors des
variations de la charge.

Mots_clefs :
Filtrage Actif de Puissance, Compensateur Parallèle, Compensation de Puissance Réactive,
Réduction des Harmoniques, Lois de Contrôle, Onduleur de Tension, Régulation de Tension,
Commande par Hystérésis, Processeur de Signal Numérique, Réalisation Expérimentale

Abstract : The problems of the pollution reduction of the three-phase supply network are due to
the increasing number of non-linear loads in Electrical Engineering. These problems are reactive
power compensation, balance voltages and harmonics reduction. For high power level, active filters
remain still in the Electrical Engineering research. The active filter control methods, using
instantaneous power theories, leads us to use a shunt compensation method for obtain a sinusoïdal
line current. The compensator is build with a voltage source inverter. The control method is based
on capacitor voltage regulation. The converter behavior is analysed in detail. Three control mode
of the inverter are presented and the hysteresis current regulation is prefer to the P.W.M. control.
A compromise appears between the voltage range of the switch and the product reactor*frequency. The
open loop response and the close loop response (with voltage regulation), are simulated.
The influence of load variations - active power variation and fluctuated power - are quantified.
An experimental realisation of this active filter for a 15 kW polluted load is presented. The power
switch is a 40 kVA power industrial inverter and the control is done by a digital signal processor
unit. The identification of the experimental system is compared with theoretical models. The active
filter tests show the good performances for both steady state and load variations.

KEYWORDS :
Active Power Filter, Shunt Compensator, Harmonics Reduction, Control Methods,
Voltage Source Inverter, Voltage Regulation, Hysteresis Control, Digital Signal Processor,
Experimental Realisation.


Bibliographie

TOP

Références : 67
  [1] :  [ART110]  J.L. JAVERZAC, L'électricité et ses imperfections, R.G.E., n° 4, avril 1995.
  [2] : [THESE001] R. THOM, Contribution à l'étude des perturbations sur les réseaux électriques, 1987.
  [3] : [LIVRE021] H. BUHLER, Volume XV : Electronique de Puissance, Presse Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993.
  [4] :  [ART111]  Y. MACHEFERT-TASSIN, L. JULIEN, Interconnexion ferroviaire France-Grande-Bretagne, RGE N°2, juillet 1995, pp. 46-61.
  [5] :  [ART109]  CENELEC, EN 50 160, CLC/BTTF 68-6, Caractéristiques de la tension fournie par les réseaux publics de distribution, avril 1994.
  [6] :  [ART002]  T.S. KEY, J.-S. LAI, Comparaison of Standard and Power Supply Design Options for Limiting Harmonic Distortion in Power Systems, IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 29, no. 4, July-August 1993, pp. 688-695.
  [7] :  [ART006]  A Comparative Evaluation of Harmonic Reduction Techniques in Three-Phase Utility Interface of Power Electronic Loads.
  [8] :  [DIV001]  Normes CEI-555, Perturbations produites dans les réseaux d'alimentation par les appareils électrodomestiques et les équipements analogues,  publications 555-1, 555-2 et 555-3, première édition 1982.
  [9] :  [ART112]  J. REPERANT, J. MARQUET, Bien connaître votre installation électrique, R.G.E., No. 3, mars 1994, pp. 14-21.
 [10] :  [ART113]  Qualité du produit et normalisation
 [11] :  [ART108]  J. LETZELER, M. LE BITOUX, D. SADARNAC, Caractérisation des courants harmoniques émis par les industries françaises, Conférence P.R.C.R.'95, NANTES.
 [12] :  [ART114]  M. CHANAS, 1 - Perturbations de tension affectant le fonctionnement des réseaux : fluctuations brusques, flicker, déséquilibres et harmoniques, RGE, Tome 87, No 12, Décembre 1978, pp. 925-943.
 [13] :  [ART057]  J.-C. MONTANO, J. CUTIERREZ, A. LOPEZ, M. CASTILLA, Effect of Voltage Waveform Distortion in TCR-Type Compensators, IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 40, no. 3, june 1993, pp. 373-383.
 [14] :  [ART115]  Restriction à des limites admissibles des charges des réseaux électriques par les harmoniques
 [15] :  [ART116]  M. LEMOINE, 2 - Résonances en présence des harmoniques créés par les convertisseurs de puissance et les fours à arcs associés à des dispositifs de compensation, RGE, no 87, décembre 1978, pp. 944-962.
 [16] :  [ART107]  A Near Unity Power Factor Input Stage with Minimum Control Requirements for AC Drive Applications
 [17] :  [ART117]  Filtrage dynamique des harmoniques d'un réseau électrique à l'aide d'une machine synchrone commandée par les grandeurs rotoriques
 [18] :  [ART118]  Ph. LE MOIGNE, C. ROMBAUT, Gradateurs : comparaison des perturbations introduites par les deux types de commandes (train d'ondes - angle de phase), P.R.C.R.'92 NANTES, juillet 1992, pp. 121-128.
 [19] :  [ART094]  J. OLLILA, A PWM-Rectifier Without Current Measurement, EPE Journal, Volume 4, N° 2, June 1994, pp. 14-19.
 [20] :  [ART099]  A PWM AC-to-DC Converter with Fixed Switching Frequency
 [21] :  [ART020]  A Space Vector-Based Rectifier Regulator for AC/DC/AC Converters
 [22] :  [ART003]  P.N. ENJETI, A. RAHMAN, A New Single-Phase to Three-Phase Converter with Active Input Curent Shaping for Low Cost AC Motor Drives, IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 29, no 4, july-august 1993, pp. 806-813.
 [23] :  [ART022]  Direct Frequency Changer Opération Under a New Scalar Control Algorithm
 [24] :  [ART086]  K. SIKYUNG, P.N. ENJETI, P. PACKEBUSH, I.J. PATEL, A New approach to Improve Power Factor and Reduce Harmonics in a Three-Phase Diode Rectifier Type Utility Interface, IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 30, no 6, november-december 1994, pp. 1557
 [25] :  [ART119]  Generalized method of harmonic reduction in AC-DC converter by harmonic curent injection
 [26] :  [ART065]  Harmonic Current Reduction in a Three Phase Diode Bridge Rectifier
 [27] :  [ART015]  Reactive compensation and harmonic suppression for industrial power systems using thyristors converters
 [28] :  [ART059]  S. IIDA, Y. OKUMA, S. MASUKAWA, S. MIYAIRI, B. K. BOSE, Study on Magnetic Noise Caused by Harmonics in Output Voltages of PWM Inverter, IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol. 38, N° 3, pp 180-186, june 1991.
 [29] : [THESE002] M.-X. WANG, Filtrage Actif de puissance : Etudes et Réalisation d'un Filtre Actif à Commande Numérique Temps Réel, 1992.
 [30] : [THESE003] J. XU, Filtrage actif Parallèle des harmoniques des réseaux de distribution d'électricité, 1994.
 [31] :  [ART120]  H. AKAGI, New trends in active filters, EPE'95, september 1995, Vol. 0, pp. 17-26.
 [32] :  [ART031]  Compensation Characteristics of the Combined System of Shunt Passive and Series Active Filters
 [33] :  [ART121]  T. MEYNARD, Y. CHERON, S. LOUDOT, H. POULIQUEN, Filtre actif de courant pour réseau MT/HT
 [34] :  [ART018]  M. AKAGI, Y. KANZAWA, A. NABAE, Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components, IEEE Transaction on Industry Applications, vol. 20, N° 3, mai-june 1984, pp 625-630.
 [35] : [THESE004] C. ELISABELAR, Structures et techniques de contrôle des convertisseurs connectés à un réseau triphasé impédant., thèse soutenue le 19 janvier 1990 à l'Institut National Polytechnique de Toulouse.
 [36] : [LIVRE024] G. SEGUIER, F. NOTELET, Electrotechnique Industrielle, 1994.
 [37] :  [ART122]  Ch. ANDRIEU, J.-P. FERRIEUX, M. ROCHER, Comparaison des modes de commande d'un pré-régulateur AC-DC à courant d'entrée sinusoïdal, EPF'92, Marseille, 18-20 novembre 1992, Section : Convertisseur, n° 3.
 [38] :  [ART083]  Control Method and Characteristics of Active Power Filters
 [39] :  [ART089]  Control Strategy of Active Power Filters Using Multiple Voltage-Source PWM Converters
 [40] :  [ART095]  A Comparison of Different Compensating Modes For Detrimental Power Components in Electric Networks
 [41] :  [ART102]  C.M. PAHMER, G.A. CAPOLINO, Simulation des algorithmes de commande d'un filtre actif de type shunt, Firelec 1994, 6-8 avril, Grenoble, pp. 35-38.
 [42] :  [ART085]  Suppression of Flicker in an Arc-Furnace Supply System by an active Capacitance ...
 [43] :  [ART045]  Adaptative Frequency Domain Control of PWM Switched Power Line Conditioner
 [44] :  [ART090]  E. GHRENASSIA, M. DEBRYUNE, RF. LIU, Compensateur d'Harmoniques à Structure en Tension Multi-Niveaux pour Traction Electrique sous Catenaire Monophasée, I.T.T.G.93, septembre 1993, pp. 431-443.
 [45] :  [ART123]  H. POULIQUEN, P. RIOUAL, Vector control of shunt active filters, EPE'95.
 [46] :  [ART101]  P. DELARUE, R. BAUSIERE, Filtre Actif : Commande Directe des Courants de Lignes, PRCR'95, Nantes, janvier 1995, pp. 201-212.
 [47] :  [ART103]  P. DELARUE, R. BAUSIERE, New Control Method for Active Power Filter Needing Line Current Measurement Only, EPE'95, septembre 1995, pp. 914-919.
 [48] :  [ART054]  L. MALESANI, L. ROSSETTO, P. TENTI, Active Filter for Reactive Power and Harmonics Compensation, PESC'86, pp. 321-330.
 [49] :  [ART087]  Y. HAYASHI, N. SATO, K. TAKAHASHI, A Novel Control of a Current-Source Active Filter for ac Power System Harmonic Compensation, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 27, No. 2, mars-avril 1991, pp. 380-385.
 [50] :  [ART036]  Active Power Filter with Hybrid Energy Storage
 [51] :  [ART088]  A Three-Phase Active Power Filter Operating with Fixed Switching Frequency for Reactive Power and Current Harmonic Comp.
 [52] :  [ART106]  SAETIO S., DEVARAJ R., TORREY D.A., The Design and Implementation of a Three-Phase Active Power Filter Based on Sliding Mode Control, IEEE Transaction on Industry Applications, vol. 31, no. 5, september-october 1995, pp. 993-1000.
 [53] :  [ART105]  T. LEQUEU, M. BENSOAM, C. PAHMER, A New Control Method for Active Shunt Harmonic Current Compensator, PQ'95, Breme, Allemagne, November 7-9, 1995, pp. 221-228.
 [54] : [LIVRE099] J.P. NOUGIER, Méthodes de calcul numérique, édition MASSON, (54).
 [55] : [THESE029] T. TRECASSE, F. MERRY, Réalisation de la commande numérique d'un pont redresseur triphasé tout thyristors, rapport de stage de deuxième année, I.U.T G.E.I.I., 1995.
 [56] : [THESE029] T. TRECASSE, F. MERRY, Réalisation de la commande numérique d'un pont redresseur triphasé tout thyristors, rapport de stage de deuxième année, I.U.T G.E.I.I., 1995.
 [57] : [99DIV005] TMS320C5x User's Guide 1993 Digital Signal Processing Products
 [58] : [99DIV006] TEXAS INSTRUMENT, TMS320C5x DSP Starter Kit User's Guide, 1994, Microprocessor Development Systems.
 [59] : [THESE030] Y. EPIVENT, Mise en oeuvre du D.S.P. TMS320C50, rapport de stage de deuxième année, I.U.T G.E.I.I., 1995.
 [60] : [THESE031] R. GALIOTO, Etude du D.S.P. TMS320C50, rapport de stage - Diplôme Aéronautique et Traitement du Signal, IUT GEII, 1995.
 [61] : [LIVRE042] A. DELUZURIEUX, M. RAMI, Cours d'électronique numérique et échantillonnée / BTS / IUT / Ecoles d'ingénieurs, Eyrolles, 1991.
 [62] : [LIVRE076] J. CHATELAIN, Volume X : Machines électriques, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Traité d'éléctricité publié sous la direction de Jacques Neirynck, éditions GEORGI, 1983, 644 pages.
 [63] :  [DIV008]  J.M. RETIF, Cours de contrôle et commande numérique, D.E.A. de Génie Electrique de Lyon, 91/92.
 [64] : [THESE005] E. SOURNAC, Variateur de vitesse pour machine asynchrone-Commande numérique et stratégie MLI-Optimisation des modulations, Génie Electrique, 8 octobre 1990 , Institut National Polytechnique de Toulouse.
 [65] : [THESE006] M. CASTAN, Etude d'un générateur statique polyphasé de puissance utilisant un processus de modulation d'une source de tension continue, 1971.
 [66] : [LIVRE100] J. AUVRAY, Electronique des signaux analogiques, édition DUNOD, Paris 1980.
 [67] : [LIVRE072] F. de COULON, Volume VI : Théorie et traitement des signaux


Liste des projets THESE

TOP

  [1] :  [DATA076] T. LEQUEU, Documentations de maquettes électroniques, septembre 2013.
  [2] :  [DATA128] T. LEQUEU, Projet 01 - LEM_U_I / Cartes capteurs LEM courants/tensions, Documentation technique, 3 septembre 1994
  [3] :  [DATA129] T. LEQUEU, Projet 02 - ALIM_15 / Alimentations +15V/-15V & 2 x +5V, Documentation technique, 26 août 1994
  [4] :  [DATA130] T. LEQUEU, Projet 03 - PROLONG / Carte rallonge bus G64, Documentation technique, 1 septembre 1994
  [5] :  [DATA131] T. LEQUEU, Projet 04 - DEADTIME / Générations des temps morts, Documentation technique, 5 janvier 1995
  [6] :  [DATA132] T. LEQUEU, Projet 05 - 8_MAX120 / 8 x C.A.N. 12 bits MAX 120, Documentation technique, 11 octobre 1994
  [7] :  [DATA133] T. LEQUEU, Projet 06 - MAX507 / 4 x C.N.A. 12 bits MAX 507, Documentation technique, 17 octobre 1994
  [8] :  [DATA134] T. LEQUEU, Projet 07 - DELTA_I / Régulation en hystérésis, Documentation technique, 25 mai 1995
  [9] :  [DATA135] T. LEQUEU, Projet 08 - G64_TEST / Carte de test G64, Documentation technique, 18 septembre 1995
 [10] :  [DATA136] T. LEQUEU, Projet 09 - GSCRCV_3 / Générateur de Signal Carré à Rapport Cyclique Variable triphasé, Documentation technique, 27 octobre 1995
 [11] :  [DATA137] T. LEQUEU, Projet 10 - ALIM_CDE / Alimentations pour la commande rapprochée d ' I.G.B.T., Documentation technique, 10 septembre 1994


Mise à jour le jeudi 19 septembre 2013 à 08 h 14 - E-mail : thierry.lequeu@gmail.com
Cette page a été produite par le programme TXT2HTM.EXE, version 10.5 du 3 décembre 2006.

Copyright 2013 : TOP
Les informations contenues dans cette page sont à usage strict de Thierry LEQUEU et ne doivent être utilisées ou copiées par un tiers.
Powered by www.google.fr, www.e-kart.fr, La Boutique Kartmasters and www.lequeu.fr.